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• 机械动力学与振动噪声控制

  机械动力学与振动噪声控制团队简介 山东大学机械工程学院机械动力学与振动控制团队是一支创新型的科研团队，其中教授1名，研究员1名，副教授4名，泰山产业领军人才1人，山东大学青年未来学者3人，另有博士后、博士和硕士研究生30余人。团队带头人为牛军川教授，博士生导师，在国际声学与振动学会、中国振动工程学会、山东声学学会等多个学术组织任职，并担任多个国际期刊的编委和客座编辑。近年来，团队承担了国家重点研发计划、装备预研、国家自然科学基金、省重大科技创新工程等项目50余项，发表SCI/EI论文100余篇，授权发明专利60余项，获省部级奖励5项。 团队主要研究方向为振动噪声控制、声振预报的能量流新方法、机械动力学与机器人等。近年来，团队瞄准国际科技前沿和国家重大需求，突破机械系统动力学与振动的基础难题，掌握机器人和智能制造领域的关键技术，努力解决一些国家重大工程“卡脖子”问题。研制了多款手术医疗机器人、高端机电仪器设备、水下蛇形机器人、工业焊接机器人等，具有自主知识产权，可实现机器人精准控制与安全协同操作。将功率流方法引入有限元和边界元计算，发展了能量流有限元和能量流边界元方法，给出了多层柔性隔振系统振动的能量有限元评估新方法和主被动控制策略，为某战略性科技先导专项研制了潜航器下沉式高性能浮筏隔振系统，实现了复杂组合结构振动的有效评估和高效控制。 团队在解决一些国家重大需求的同时，也积极与企业合作，在振动噪声分析与控制方面，主要采用先进的数值仿真方法和最新的试验手段研究结构的动力学和声学特性，评估结构的振动和噪声水平，预测结构的疲劳耐久性能，并对结构进行振动和声学优化设计。与四方车辆进行合作，基于有限元和统计能量法对高铁车厢的结构模态、声模态和声振耦合进行了仿真，并对整车模态进行了测试，利用ATV分析方法对车身各壁板对参考点处的贡献量进行了分析，给出了主要噪声频率处各板件的贡献量系数，最终对车身声学结构修改优化提出了指导意见。另外，基于CFD方法对高铁通风系统的离心风机进行了仿真，计算了风机内的空气流体速度、涡旋流动迹线、声功率、声压等，对风机的全压和气动噪声源进行了分析，对风机的低噪声蜗壳型线进行了优化设计。与山东电力进行合作，设计了大型发电船燃气机和蒸汽机的隔振基座，对整船结构的干模态和湿模态进行了仿真，分析了整船的谐响应、瞬态响应和摇摆稳定性，对隔振基座和隔振系统进行了优化，提高了发电系统的减振降噪效果和运行稳定性。与西门子能源合作，对风电系统的某新型变压器箱体及其关键零部件的静力学、动力学、风致振动稳定性、疲劳耐久性、焊缝强度进行了仿真计算，并对摇荡状态下的变压器冷却油运动状态和引弧爆炸现象进行了数值模拟，为变压器结构的优化设计提供了有价值的参考。与济南市轨道交通合作，对地铁车站明挖时的施工噪声问题进行了综合治理和装备研发，设计了模块化可移动隔声墙和旋挖钻机动力头全包裹隔声舱，采用FEM和CFD方法对旋挖钻等关键施工设备的辐射噪声、隔声墙和隔声舱的隔声效果等进行了仿真模拟，对隔声墙和隔声舱的声学结构进行了优化设计，取得了良好的降噪效果。除此之外，其他相关工程案例就不一一列举了。 研究团队将协同企业一道，继续深化产学合作，将团队能力和研究成果积极进行转化，解决一些实际工程问题，为企业的发展做贡献，实现团队价值。